JP6257811B2

JP6257811B2 - 超音波処置具

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Description

本発明は、超音波処置具に関する。

超音波振動を利用して、生体組織を処置する方法がある。このような処置に用いられる超音波処置具が知られている。例えば日本国特開２００８−２２９３５７号公報には、このような超音波処置具に係る技術が開示されている。超音波処置具では、超音波振動子は繰り返し使用されるのに対して、振動するプローブの生体組織と接触する先端側の部分は交換可能であることが求められる。日本国特開２００８−２２９３５７号公報に開示された超音波処置具では、プローブの先端部は、プローブの超音波振動子側の部分に対してねじで締結されている。また、例えば国際公開第９８／２７８７４号には、プローブの延伸方向を変化させられるように、プローブの一部に球状の突起とすり鉢状の凹部とが互いに押し付けられた構造を有する超音波処置具が開示されている。

日本国特開２００８−２２９３５７号公報に開示されている超音波処置具のように、プローブの先端部が基端側の部分に対してねじで固定されるよりも、単にプローブの先端部が基端側の部分に対して押し付けられているだけの方がプローブの先端部の交換は容易である。また、国際公開第９８／２７８７４号のように、先端側と基端側とが球状の突起とすり鉢状の凹部とで接していると、接触部分は線状となり振動の伝達効率が低下しやすい。また、振動の伝達効率を考えると振動特性と接続部分の位置関係とを検討する必要がある。

本発明は、超音波振動の伝達効率がよい超音波処置具を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、超音波処置具は、基準線に沿って振動を伝達するように構成された中実の第１の振動伝達部材と、前記第１の振動伝達部材に対して非ねじ式で接続されて前記第１の振動伝達部材とともに前記基準線に沿って振動を伝達するように構成された中実の第２の振動伝達部材とを備え、前記第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材とによって伝達された振動を用いて生体組織を処置する超音波処置具であって、前記第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材との境界位置における前記第１の振動伝達部材の境界面は、前記第２の振動伝達部材と面で接触し、前記基準線に対して垂直な面を含み、前記垂直な面が前記振動の腹位置となるように構成された第１の接触領域と、前記第２の振動伝達部材と接触していない第１の非接触領域とを含む。

本発明によれば、超音波振動の伝達効率がよい超音波処置具を提供できる。

図１は、一実施形態に係る超音波処置システムの構成例の概略を示す図である。図２は、ハンドピース本体、超音波振動子及び超音波伝達部材の構成例の概略を示す図である。図３は、ハンドピース先端部及びプローブ部材の構成例の概略を示す図である。図４は、ハンドピース本体及び超音波伝達部材と、ハンドピース先端部及びプローブ部材とが接続された様子の一例を示す図である。図５は、接続された状態における超音波振動子、超音波伝達部材及びプローブ部材の構成例の概略を示す図である。図６は、超音波伝達部材の振動子側伝達部とプローブ部材のプローブ側伝達部とが接続している状態における接続位置の一例を示す図である。図７は、振動子側伝達部の先端側の第１の面の一例を示す図である。図８は、周波数差分に対する腹位置のずれ量の数値計算結果の一例を示す図である。図９は、第１の変形例における振動子側伝達部とプローブ側伝達部との構成例を一例を示す図である。図１０は、第２の変形例における振動子側伝達部とプローブ側伝達部との構成例を一例を示す図である。図１１は、第３の変形例における振動子側伝達部とプローブ側伝達部との構成例を一例を示す図である。図１２は、第４の変形例における振動子側伝達部とプローブ側伝達部との構成例を一例を示す図である。図１３は、第５の変形例における振動子側伝達部とプローブ側伝達部との構成例を一例を示す図である。図１４は、第６の変形例における振動子側伝達部とプローブ側伝達部との構成例を一例を示す図である。図１５は、第７の変形例における振動子側伝達部とプローブ側伝達部との構成例を一例を示す図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る超音波処置システム１の構成例の概略を図１に示す。この図に示すように、超音波処置システム１は、超音波によって処置を行うための処置具１０と、処置具１０に電力を供給する電源装置８０と、フットスイッチ９０とを備える。

処置具１０は、ハンドピース２０と、ハンドピース２０から突出している先端プローブ１８０とを含む。ハンドピース２０内には、後述する超音波振動子が設けられている。超音波振動子で発生した振動は、ハンドピース２０内に設けられた超音波伝達部材を介して先端プローブ１８０へと伝達される。その結果、先端プローブ１８０は、超音波振動する。以降の説明では、先端プローブ１８０側を先端側と称し、ハンドピース２０側を基端側と称することにする。

ハンドピース２０には、入力部２２が設けられている。入力部２２は、超音波振動子を駆動させるための指示を入力するための部位である。入力部２２は、複数種類の超音波振動子の駆動に対応した複数種類の入力が行われるように、複数のスイッチを含んでいてもよい。入力部２２は、電源装置８０に接続されている。また、ハンドピース２０内の超音波振動子は、電源装置８０に接続されている。電源装置８０は、入力部２２への入力を検出し、それに応じた電力を超音波振動子に供給する。

フットスイッチ９０は、ハンドピース２０に設けられた入力部２２と同様の機能を有する。すなわち、フットスイッチ９０には、入力部２２と同様にスイッチが設けられている。フットスイッチ９０は、入力部２２と同様に複数のスイッチを含んでいてもよい。電源装置８０は、フットスイッチ９０への入力を検出したら、それに応じた電力を超音波振動子に供給する。

処置を行う際には、ユーザは、ハンドピース２０を保持し、超音波振動する先端プローブ１８０を処置対象である生体組織に接触させる。このとき、ユーザは、入力部２２又はフットスイッチ９０を操作して超音波振動子を振動させる。超音波振動子で発生した振動は、先端プローブ１８０に伝達される。振動する先端プローブ１８０と生体組織が接触すると、摩擦によって熱が発生する。この熱によって、処置対象である生体組織の切開などの処置がなされる。なお、超音波処置システム１は、超音波振動のみならず、先端プローブ１８０を電極とする高周波処置具としても機能するものであってもよい。この場合、超音波処置システム１は、超音波振動と高周波電力とによって生体組織を処置する。

先端プローブ１８０を含む部分は、衛生のため、使い捨てであることが好ましい。一方で、超音波振動子を含む部分は、高価であるため、繰り返し使えることが好ましい。そこで、本実施形態に係る処置具１０では、ハンドピース２０の基端側であるハンドピース本体３０と、先端プローブ１８０を支持するハンドピース先端部５０とが着脱するように構成されている。

ハンドピース本体３０とハンドピース先端部５０との接続、並びに、超音波振動子及び超音波伝達部材と先端プローブ１８０との接続について、図２乃至図４を参照して説明する。

図２は、超音波振動子１１０を含むハンドピース本体３０の構成例の概略を示す。ハンドピース本体３０は、およそ円筒形状をしており、その中心軸に沿って内部に空間を有する。ハンドピース本体３０は、耐熱性を有するとともに電気絶縁性を有するプラスチック材などで形成されていることが好ましい。

ハンドピース本体３０の内部空間の基端側には、超音波振動子１１０が配置されている。超音波振動子１１０は、例えばボルト締めランジュバン振動子（ｂｏｌｔ−ｃｌａｍｐｅｄＬａｎｇｅｖｉｎｅｔｙｐｅｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；ＢＬＴ）型の超音波振動子である。超音波振動子１１０には、第１の配線１１１及び第２の配線１１２を介して電源装置８０から電力が供給される。この電力に応じて超音波振動子１１０は、超音波振動する。超音波振動子１１０には、ＢＬＴ型の振動子に限らず、各種振動子が用いられ得る。

超音波振動子１１０の先端側には、超音波伝達部材１２０が設けられている。超音波伝達部材１２０は、振動子接続部１２２と、ホーン１２４と、フランジ１２６と、振動子側伝達部１３０とを含む。超音波振動子１１０の先端側は、振動子接続部１２２の基端側に強固に固定されている。振動子接続部１２２の先端側には、振動子接続部１２２と一体的にホーン１２４が形成されている。ホーン１２４は、その中心軸に沿って基端側から先端側に向かって細くなる形状を有している。ホーン１２４は、超音波振動子１１０で発生する超音波振動の振幅を拡大する。ホーン１２４の先端側には、ホーン１２４と一体的にフランジ１２６が形成されている。フランジ１２６の先端側には、フランジ１２６と一体的に細長い円筒形状をした振動子側伝達部１３０が形成されている。振動子側伝達部１３０の直径は、その長手軸に沿ってほぼ同一となっている。なお、後に詳述するように、振動子側伝達部１３０の先端側の面である第１の面１３２には、凹部１３３が形成されている。超音波伝達部材１２０は、例えばチタン合金材やステンレス合金材、アルミニウム合金材等の音響特性が良好な金属材で形成されている。

フランジ１２６は、ハンドピース本体３０に対して固定されている。なお、超音波振動子１１０及び超音波伝達部材１２０は、フランジ１２６以外においては、ハンドピース本体３０の内壁と接触していない。このようにして、超音波振動子１１０及び超音波伝達部材１２０は、ハンドピース本体３０の内部の空間に固定されている。超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０は、ハンドピース本体３０の内部空間に長手軸に沿って配置されることになり、振動子側伝達部１３０の先端部は、ハンドピース本体３０の先端部付近に位置している。

ハンドピース本体３０の先端部付近の内面には、溝３４が形成されている。溝３４は、ハンドピース本体３０の先端側の縁部に開口が形成されるように設けられている。溝３４は、開口から基端側に延びた後に、円周方向に傾いて基端側に斜めに延び、さらに円周方向に延びて、最奥部において先端側に戻る形状に形成されている。この溝の幅は、後述するピンの外径よりもわずかに大きい。溝３４は、１つであってもよいが、複数であることが好ましい。

図３は、先端プローブ１８０及びハンドピース先端部５０を含む部分の構成例の概略を示す。ハンドピース先端部５０は、およそ円筒形状をしており、その中心軸に沿って内部に空間を有する。ハンドピース先端部５０について、その長手軸に沿って先端部分５１、中央部分５２及び基端部分５３に分けて説明する。中央部分５２において、ハンドピース先端部５０の外径は、ハンドピース本体３０の外径とほぼ一致している。中央部分５２よりも先端側の先端部分５１において、ハンドピース先端部５０の外径は、先端方向に向かって徐々に細くなっている。中央部分５２よりも基端側の基端部分５３において、ハンドピース先端部５０の外径は、ハンドピース本体３０の内径よりも細くなっている。

ハンドピース先端部５０の基端部分５３には、基端部分５３よりもさらに外径が細くなっているくぼみ５５が設けられている。このくぼみ５５には、ハンドピース先端部５０の中心軸とその中心軸が一致するようにスライダリング６０が嵌め込まれている。スライダリング６０の内径は、くぼみの外径よりもわずかに大きい。したがって、スライダリング６０は、くぼみ５５内で、その長手軸に沿って移動できる。スライダリング６０の外周には、ハンドピース本体３０の溝３４に対応してピン６２が設けられている。すなわち、例えば２つの溝３４がハンドピース本体の内周面に１８０°の間隔で設けられているとき、スライダリングの外周には、２つのピン６２が１８０°の間隔で設けられる。

また、くぼみ５５には、ハンドピース先端部５０の中心軸とその中心軸が一致するようにコイルバネ６８が設けられている。コイルバネ６８は、スライダリング６０よりも基端側に設けられている。コイルバネ６８は、スライダリング６０を先端側に押すように、スライダリング６０に力を加える。また、コイルばね６８は、ハンドピース先端部５０を基端側に押すように、くぼみ５５の基端側の面に力を加える。

ハンドピース先端部５０の内部には、先端プローブ１８０を含むプローブ部材１９０が配置されている。プローブ部材１９０は、例えばチタン合金材、ステンレス合金材、アルミニウム合金材等の音響特性が良好な金属材で形成されている。プローブ部材１９０は、先端側から、先端プローブ１８０と、フランジ１７２と、プローブ側伝達部１６０とを含む。すなわち、先端プローブ１８０の基端側には、フランジ１７２が設けられている。さらにフランジ１７２の基端側には、プローブ側伝達部１６０が設けられている。

本実施形態では、プローブ側伝達部１６０の外径は、振動子側伝達部１３０の外径と等しい。先端プローブ１８０の外径は、プローブ側伝達部１６０の外径以下である。したがって、先端プローブ１８０の外径とプローブ側伝達部１６０の外径とが異なるとき、フランジ１７２が設けられている部分において、プローブ部材１９０は、基端側から先端側に向けて徐々に細くなる。

プローブ部材１９０のフランジ１７２は、ハンドピース先端部５０に固定されている。プローブ部材１９０のフランジ１７２部分以外の部位は、ハンドピース先端部５０の内壁と接触していない。このように、プローブ部材１９０は、ハンドピース先端部５０の内部空間に、その長手軸とハンドピース先端部５０の長手軸とを一致させるように支持されている。また、プローブ側伝達部１６０の基端側の面である第２の面１６２は、ハンドピース先端部５０の基端側の部分に位置することになる。

図４は、ハンドピース本体３０にハンドピース先端部５０が装着された状態の概略を示す。図４に示すように、スライダリング６０のピン６２は、ハンドピース本体３０の先端側の内面に形成された溝３４の最奥部に挿入されている。コイルバネ６８の弾性力によって、スライダリング６０には、先端方向への力が掛かっているので、ピン６２は、溝３４の最奥部に掛かって固定される。このとき、ハンドピース本体３０の先端側の内壁は、ハンドピース先端部５０の基端部分５３の先端側の外壁と対向することになる。また、ハンドピース本体３０の先端の面は、ハンドピース先端部５０の中央部分５２の基端側の面と対向することになる。

スライダリング６０はハンドピース本体３０に対して固定されるので、コイルバネ６８の弾性力は、ハンドピース先端部５０のくぼみ５５の基端側の面を基端方向に押すように作用する。したがって、ハンドピース先端部５０は、全体として基端方向に押し付けられる。

プローブ部材１９０はハンドピース先端部５０に固定されているので、プローブ部材１９０は、超音波伝達部材１２０に対して基端方向に押し付けられる。すなわち、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０とは、超音波伝達部材１２０の先端側の第１の面１３２とプローブ部材１９０の基端側の第２の面１６２とが互いに押し付けられるように設置される。このようにして、超音波振動子１１０で発生した振動は、超音波伝達部材１２０を介してプローブ部材１９０に伝達されるようになる。

超音波振動子１１０と、超音波伝達部材１２０と、プローブ部材１９０とが接続された状態の概略を図５に示す。上述のとおり、超音波振動子１１０及び超音波伝達部材１２０は、フランジ１２６においてハンドピース本体３０に固定されている。また、プローブ部材１９０は、フランジ１７２においてハンドピース先端部５０に固定されている。プローブ部材１９０は、フランジ１７２においてハンドピース先端部５０から基端方向への外力を受けている。この外力によって、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０とは接続位置１５０において互いに押し付けられることで接続している。このように、超音波振動子１１０と、超音波伝達部材１２０と、プローブ部材１９０とは、ハンドピース２０内で接続される。

超音波振動子１１０で発生した超音波振動は、超音波伝達部材１２０を介してプローブ部材１９０に伝達される。その結果、先端プローブ１８０は振動する。このように、超音波振動子１１０、超音波伝達部材１２０及びプローブ部材１９０は、全体として１つの振動系を構成する。ここで、この振動系は、振動が阻害されないように、次のように構成されている。

超音波伝達部材１２０のフランジ１２６及びプローブ部材１９０のフランジ１７２の位置は、振動の節の位置と一致するように設計されている。これは、振動の節位置においては、振動体は変位しないからである。節位置においては、振動体の変位がないので、この部分において、ハンドピース本体３０又はハンドピース先端部５０と接触していても、ハンドピース本体３０又はハンドピース先端部５０によって振動は妨げられない。なお、節位置においては、振動体に加わる応力が大きく、振動体の局所的な変形は大きくなる。

一方で、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０は、振動の腹の位置と一致するように設計されている。これは、振動の腹位置においては、振動体の変位が大きい一方で、振動体に加わる応力が小さいため振動体の局所的な変形が小さく、２つの物体の接触状態の変化が生じにくいからである。接続位置１５０を振動の腹位置に配置することで、超音波伝達部材１２０からプローブ部材１９０への振動の伝達は効率的に行われる。

次に、プローブ部材１９０と超音波伝達部材１２０との接続位置１５０の詳細について図６を参照して説明する。プローブ部材１９０のプローブ側伝達部１６０は、円筒形状をしている。プローブ側伝達部１６０の基端側の面である第２の面１６２は、平面である。超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０も、円筒形状をしている。振動子側伝達部１３０の先端側の面である第１の面１３２の中央部分には、凹部１３３が設けられている。

境界面である第１の面１３２を先端側から見たときの構造を図７に示す。図７に示すように、第１の面１３２のうち、第２の面１６２と接する部分である接触面１３４は、円環形状をしている。凹部１３３の底面部分１３６は、円形である。接触面１３４の周縁部は面取りされており、接触面１３４に対して傾斜を成す面取り部分１３５が形成されている。また、接触面１３４の内周にも傾斜面１３７が形成され、底面部分１３６につながっている。なお、ここでは、凹部１３３の底面部分１３６が円形であり、接触面１３４が円環形状である場合も例を示したが、これに限らない。例えば凹部１３３の底面部分１３６は、四角形であり、接触面１３４は、四隅に角を有する環形状であってもよい。

第１の面１３２に凹部１３３が設けられていることによって、振動系の実際の共振周波数が理論値と異なることになった場合でも、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との接続位置１５０が振動の腹位置となり、超音波伝達部材１２０からプローブ部材１９０への振動伝達の効率が低下しにくくなる。図８に、超音波伝達部材１２０に起因する周波数変化とプローブ部材１９０に起因する周波数変化との差（周波数差分と称することにする）に対する腹位置のずれ量の関係のシミュレーション結果の一例を示す。図８において、実線は、本実施形態のように第１の面１３２に凹部１３３がある場合の関係を示す。破線は、比較例として、第１の面１３２に凹部１３３がない場合、すなわち第１の面１３２が平面である場合の関係を示す。図８に示すように、周波数差分が０のとき、すなわち、超音波伝達部材１２０の周波数特性とプローブ部材１９０の周波数特性とが適切に調整されているとき、第１の面１３２に凹部１３３があってもなくても、腹位置は超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界位置と一致する。第１の面１３２に凹部１３３がない場合、周波数差分が大きくなると、それに伴って腹位置のずれ量が大きくなる。これに対して、第１の面１３２に凹部１３３がある場合、周波数差分が±１ｋＨｚ程度あっても腹位置のずれ量はほとんどない。

第１の面１３２に凹部１３３が設けられることによって腹位置のずれが抑制される理由について説明する。図６に示すように第１の面１３２のうち、第２の面１６２と接触しているのは、接触面１３４である。それ以外の部分、特に底面部分１３６は、自由端となっている。すなわち、底面部分１３６は振動の腹となる。同様に、第２の面１６２のうち底面部分１３６と対向する面１６４も、自由端となっており、振動の腹となる。底面部分１３６及び底面部分１３６と対向する面１６４が振動の腹となることで、接触面１３４を含む接続位置１５０も腹位置となりやすい。すなわち、超音波伝達部材１２０及びプローブ部材１９０の周波数特性が変化しても、底面部分１３６及び底面部分１３６と対向する面１６４は、自由端であり振動の腹となる。このため、超音波伝達部材１２０及びプローブ部材１９０の周波数特性が変化しても、接触面１３４を含む接続位置１５０は、腹位置となりやすい。

超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０とは設計通りに正確に作製されることが好ましい。しかしながら、製造時に誤差が生じることや、使用回数や経過時間によって振動特性に変化が生じることがある。本実施形態のように超音波伝達部材１２０の第１の面１３２に凹部１３３が設けられることで、製造誤差や経年変化が生じても、腹位置の変化が抑制され、その結果、振動伝達の効率の低下が防止される。

このように、振動子側伝達部１３０を第１の振動伝達部材とし、プローブ側伝達部１６０を第２の振動伝達部材としたときに、第１の面１３２は、第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材との境界位置の第１の振動伝達部材の境界面に相当する。すなわち、第１の面１３２は、基準線となる中心線に沿って第２の振動伝達部材側から第１の振動伝達部材を見たときに見える境界面である。そして、接触面１３４は、第２の振動伝達部材と面で接触している第１の接触領域に相当し、底面部分１３６は、第２の振動伝達部材と接触していない第１の非接触領域に相当する。

また、プローブ側伝達部１６０を第１の振動伝達部材とし、振動子側伝達部１３０を第２の振動伝達部材としたときに、第２の面１６２は、第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材との境界位置の第１の振動伝達部材の境界面に相当する。すなわち、第２の面１６２は、基準線となる中心線に沿って第２の振動伝達部材側から第１の振動伝達部材を見たときに見える境界面に相当する。そして、第２の面１６２のうち接触面１３４と対向する面は、第２の振動伝達部材と面で接触している第１の接触領域に相当し、底面部分１３６と対向する面１６４は、第２の振動伝達部材と接触していない第１の非接触領域に相当する。

［変形例］
上述の実施形態のいくつかの変形例について説明する。ここでは、上述の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

［第１の変形例］
第１の変形例の構成の概略を図９を参照して説明する。上述の実施形態では、超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０の第１の面１３２に凹部１３３が設けられており、プローブ部材１９０のプローブ側伝達部１６０の第２の面１６２は平面である。これに対して本変形例では、図９に示すように、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２は平面であり、プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２に凹部１６３が設けられている。その他の構成は、上述の実施形態と同様である。

本変形例によっても、凹部１６３が設けられている部分において、第１の面１３２も第２の面１６２も自由端となっている。このため、上述の実施形態と同様に、超音波伝達部材１２０又はプローブ部材１９０の周波数特性が多少変化しても、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０が振動の腹位置となるという効果が得られる。

［第２の変形例］
第２の変形例の構成の概略を図１０を参照して説明する。上述の実施形態では、超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０の第１の面１３２に凹部１３３が設けられており、プローブ部材１９０のプローブ側伝達部１６０の第２の面１６２は平面である。これに対して本変形例では、図１０に示すように、プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２にも凹部１６３が設けられている。第１の面１３２の凹部１３３と第２の面１６２の凹部１６３とは、互いに対応した位置に設けられている。その他の構成は、上述の実施形態と同様である。

本変形例によっても、第１の面１３２の凹部１３３と第２の面１６２の凹部１６３とが設けられている部分において、第１の面１３２も第２の面１６２も自由端となっている。このため、上述の実施形態と同様に、超音波伝達部材１２０又はプローブ部材１９０の周波数特性が多少変化しても、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０が振動の腹位置となるという効果が得られる。

［第３の変形例］
第３の変形例の構成の概略を図１１を参照して説明する。上述の実施形態では、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２とプローブ側伝達部１６０の第２の面１６２とが接触する接触面１３４は、振動子側伝達部１３０及びプローブ側伝達部１６０の中心軸に対して垂直である。これに対して、本変形例では、当該接触する面が中心軸に対して垂直でない。例えば図１１に示すように、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２が、中心側程深くなるように窪んでおり、プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２が、中心側程突出するような形状をしている。その他の構成は、上述の実施形態と同様である。例えば第１の面に凹部１３３が設けられることによって、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２とプローブ側伝達部１６０の第２の面１６２とは、接触している部分と接触していない部分とを有する。

本変形例によっても、凹部１３３が設けられている部分において、第１の面１３２も第２の面１６２も自由端となっている。このため、上述の実施形態と同様に、超音波伝達部材１２０又はプローブ部材１９０の周波数特性が多少変化しても、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０が振動の腹位置となるという効果が得られる。

なお、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２が、中心側程突出するような形状をしており、プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２が、中心側程深くなるように窪んでいてもよい。この場合も同様の効果が得られる。

［第４の変形例］
第４の変形例の構成の概略を図１２を参照して説明する。上述の実施形態では、超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０の第１の面１３２に凹部１３３が設けられており、プローブ部材１９０のプローブ側伝達部１６０の第２の面１６２は平面である。これに対して本変形例では、図１２に示すように、プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２には、第１の面１３２の凹部１３３に対応した位置に凸部１６６が設けられている。したがって、第２の面１６２の凸部は、第１の面１３２の凹部１３３に嵌合している。ここで、第１の面１３２の凹部１３３の深さは第２の面１６２の凸部１６６の高さよりも深い。このため、第１の面１３２の凹部１３３の底面部分１３６と第２の面１６２の凸部１６６の頂部１６７とは接触しない。

本変形例によっても、凹部１３３の底面部分１３６と凸部１６６の頂部１６７とは自由端となっている。このため、上述の実施形態と同様に、超音波伝達部材１２０又はプローブ部材１９０の周波数特性が多少変化しても、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０が振動の腹位置となるという効果が得られる。

なお、第１の面１３２に凸部が設けられ、第２の面１６２に凹部が設けられてもよい。この場合も同様の効果が得られる。

［第５の変形例］
第５の変形例の構成の概略を図１３を参照して説明する。上述の実施形態では、超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０の第１の面１３２に凹部１３３が設けられており、プローブ部材１９０のプローブ側伝達部１６０の第２の面１６２は平面である。これに対して本変形例では、図１３に示すように、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２の中央部分に、凸部１４１が設けられている。プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２は平面である。その他の構成は、上述の実施形態と同様である。

本変形例によっても、凸部１４１が形成されている部分において第１の面１３２と第２の面１６２とが接触しているが、それ以外の部分において、第１の面１３２も第２の面１６２も自由端となっている。このため、上述の実施形態と同様に、超音波伝達部材１２０又はプローブ部材１９０の周波数特性が多少変化しても、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０が振動の腹位置となるという効果が得られる。なお、第１の面１３２と第２の面１６２との接触面の形状は、どのような形状でもよい。例えば、円形でもよいし、四角形を含む多角形でもよい。

また、第１の面１３２が平面であり、第２の面１６２に凸部が設けられていてもよい。また、第１の面１３２と第２の面１６２との両方に凸部が設けられていてもよい。これらの場合も同様の効果が得られる。

［第６の変形例］
第６の変形例の構成の概略を図１４を参照して説明する。上述の実施形態では、超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０の太さとプローブ部材１９０のプローブ側伝達部１６０の太さとは同一である。すなわち、プローブ側伝達部１６０から振動子側伝達部１３０を見たときに見える境界面の輪郭と、振動子側伝達部１３０からプローブ側伝達部１６０を見たときに見える境界面の輪郭とは、一致している。これに対して本変形例では、図１４に示すように、振動子側伝達部１３０は、プローブ側伝達部１６０よりも太い。このため、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２には、プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２と接触する接触領域１４２と、第２の面１６２と接触しない非接触領域１４３とが形成される。

本変形例によっても、非接触領域１４３において、第１の面１３２が自由端となっている。このため、上述の実施形態と同様に、超音波伝達部材１２０又はプローブ部材１９０の周波数特性が多少変化しても、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０が振動の腹位置となるという効果が得られる。

なお、プローブ側伝達部１６０が振動子側伝達部１３０よりも太くてもよい。この場合も同様の効果が得られる。

［第７の変形例］
第７の変形例の構成の概略を図１５を参照して説明する。本変形例では、超音波伝達部材１２０の振動子側伝達部１３０の太さとプローブ部材１９０のプローブ側伝達部１６０の太さとは同一であるが、振動子側伝達部１３０の先端部にフランジ１４４が設けられている。このため、図１５に示すように、振動子側伝達部１３０の第１の面１３２には、プローブ側伝達部１６０の第２の面１６２と接触する接触領域１４５と、接触しない非接触領域１４６とが形成される。

本変形例によっても、非接触領域１４６において、第１の面１３２が自由端となっている。このため、上述の実施形態と同様に、超音波伝達部材１２０又はプローブ部材１９０の周波数特性が多少変化しても、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０との境界である接続位置１５０が振動の腹位置となるという効果が得られる。

なお、プローブ側伝達部１６０にフランジが設けられてもよい。この場合も同様の効果が得られる。

なお、上述の実施形態では、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０とは、コイルバネ６８の弾性力により互いに押し付けられているものとした。しかしながら、非ねじ式に接続されていれば、これに限らない。超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０とは、他の弾性体の弾性力により、互いに押し付けられてもよい。また、超音波伝達部材１２０とプローブ部材１９０とは、磁力など、他の力により押し付けられてもよい。これは、何れの変形例にも適用され得る。

Claims

基準線に沿って振動を伝達するように構成された中実の第１の振動伝達部材と、
前記第１の振動伝達部材に対して非ねじ式で接続されて前記第１の振動伝達部材とともに前記基準線に沿って振動を伝達するように構成された中実の第２の振動伝達部材と
を備え、前記第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材とによって伝達された振動を用いて生体組織を処置する超音波処置具であって、
前記第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材との境界位置における前記第１の振動伝達部材の境界面は、前記第２の振動伝達部材と面で接触し、前記基準線に対して垂直な面を含み、前記垂直な面が前記振動の腹位置となるように構成された第１の接触領域と、前記第２の振動伝達部材と接触していない第１の非接触領域とを含む、
超音波処置具。
前記第１の接触領域の形状は、環形状である、請求項１に記載の超音波処置具。
前記第１の振動伝達部材の前記第１の接触領域は、前記第１の接触領域に囲まれた前記第１の非接触領域よりも前記第２の振動伝達部材側に突出している、請求項２に記載の超音波処置具。
基準線に沿って振動を伝達するように構成された中実の第１の振動伝達部材と、
前記第１の振動伝達部材に対して非ねじ式で接続されて前記第１の振動伝達部材とともに前記基準線に沿って振動を伝達するように構成された中実の第２の振動伝達部材と
を備え、前記第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材とによって伝達された振動を用いて生体組織を処置する超音波処置具であって、
前記第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材との境界位置における前記第１の振動伝達部材の境界面は、前記第２の振動伝達部材と面で接触している第１の接触領域と、
前記第２の振動伝達部材と接触していない第１の非接触領域とを含み、
前記第１の接触領域は、前記基準線に対して垂直な面を含み、
前記第１の接触領域の形状は、環形状であり、
前記第１の振動伝達部材の前記第１の接触領域は、前記第１の接触領域に囲まれた前記
第１の非接触領域よりも前記第２の振動伝達部材側に突出しており、
前記境界位置における前記第２の振動伝達部材の境界面は、前記第１の振動伝達部材と面で接触している第２の接触領域と、前記第１の振動伝達部材と接触していない第２の非接触領域とを含み、
前記第２の振動伝達部材の前記第２の接触領域は、前記第２の接触領域に囲まれた前記第２の非接触領域よりも前記第１の振動伝達部材側に突出している、
超音波処置具。
前記境界位置における前記第２の振動伝達部材の境界面は、前記第１の振動伝達部材と面で接触している第２の接触領域と、前記第１の振動伝達部材と接触していない第２の非接触領域とを含み、
前記第２の振動伝達部材の前記第２の接触領域に囲まれた前記第２の非接触領域は、前記第２の接触領域よりも前記第１の振動伝達部材側に突出している、
請求項３に記載の超音波処置具。
前記第１の非接触領域は、前記基準線に対して垂直な面を含む、請求項１に記載の超音波処置具。
前記第１の接触領域は、前記基準線に対して垂直な面を含み、
前記境界面において、前記第１の非接触領域は、前記第１の接触領域の周縁に設けられている、
請求項６に記載の超音波処置具。
前記境界位置について、前記第１の振動伝達部材の境界面の輪郭と、前記第２の振動伝達部材の境界面の輪郭とは、一致している、請求項１に記載の超音波処置具。
前記第１の振動伝達部材と前記第２の振動伝達部材とは、互いに押し付けられることで接続されている、請求項１に記載の超音波処置具。